JP7106452B2 - Conductor routing in integrated display and detector - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、一般に容量検出に関し、より詳細には一体化された表示装置と検出装置内の導体の引き回しに関する。 TECHNICAL FIELD The disclosed embodiments relate generally to capacitive sensing, and more particularly to routing conductors within an integrated display and sensing device.
近接センサデバイス(一般に、タッチパッド又はタッチセンサデバイスとも呼ばれる)を含む入力装置は、様々な電子システムに広く使用されている。近接センサデバイスは、典型的には、しばしば面によって区分された検出領域を含み、その領域内で近接センサデバイスは、1つ以上の入力オブジェクトの存在、位置及び/又は動きを決定する。近接センサデバイスは、電子システムのインタフェースを提供するために使用されうる。例えば、近接センサデバイスは、多くの場合、より大きい計算処理システムの入力装置として使用される(ノートブック又はデスクトップコンピュータに組み込まれるかその周辺装置の不透明タッチパッドなど)。また、近接センサデバイスは、しばしばより小さい計算処理システム内で使用される(携帯電話に組み込まれるタッチスクリーンなど)。 Input devices including proximity sensor devices (also commonly referred to as touchpads or touch sensor devices) are widely used in various electronic systems. A proximity sensor device typically includes a detection area, often demarcated by a surface, within which the proximity sensor device determines the presence, position and/or movement of one or more input objects. Proximity sensor devices can be used to provide interfaces for electronic systems. For example, proximity sensor devices are often used as input devices for larger computing systems (such as opaque touchpads embedded in or peripheral to notebook or desktop computers). Proximity sensor devices are also often used within smaller computing systems (such as touch screens built into mobile phones).
一体化された表示装置及び検出装置内で導体を引き回すための技術が述べられる。一実施形態で、入力装置は、表示装置と一体化された容量検出装置を含む。入力装置は、更に、容量検出装置の複数のセンサ電極を含み、複数のセンサ電極はそれぞれ、表示装置の1つ以上のコモン電極を含む。入力装置は、更に、表示装置のアクティブ部分内に少なくとも部分的に配置された複数のソースラインを含む。入力装置は、更に、複数のルーティングトレースを含む。複数のルーティングトレースは、第1のルーティングトレースを含み、第1のルーティングトレースの少なくとも第1の部分は、第1の金属層内に、複数のソースラインの第1のソースラインに平行でかつ表示装置のアクティブ部分内に配置される。複数のルーティングトレースは、更に、第2のルーティングトレースと、第1の金属層内の第1のルーティングトレースに平行でかつ表示装置のアクティブ部分内に配置された第2のルーティングトレースの第1の部分と、表示装置の非アクティブ部分内の第2の金属層内で第1のルーティングトレースと交差する第2のルーティングトレースの第2の部分とを含み、第2のルーティングトレースは、第1のビアを介して複数のセンサ電極の第1のセンサ電極に結合される。 Techniques for routing conductors within an integrated display and detector are described. In one embodiment, the input device includes a capacitive sensing device integrated with the display device. The input device further includes a plurality of sensor electrodes of the capacitive sensing device, each of the plurality of sensor electrodes including one or more common electrodes of the display device. The input device also includes a plurality of source lines disposed at least partially within the active portion of the display device. The input device also includes multiple routing traces. The plurality of routing traces includes a first routing trace, at least a first portion of the first routing trace parallel to and representing a first source line of the plurality of source lines in the first metal layer. Located within the active portion of the device. The plurality of routing traces further includes a second routing trace and a first of the second routing trace parallel to the first routing trace in the first metal layer and disposed within the active portion of the display. and a second portion of the second routing trace that intersects the first routing trace in a second metal layer in the non-active portion of the display, the second routing trace crossing the first routing trace. A via is coupled to a first sensor electrode of the plurality of sensor electrodes.
別の実施形態では、表示装置は、複数の表示電極を有するアクティブ部分と、非アクティブ部分と、アクティブ部分内に少なくとも部分的に配置された複数のソースラインと、複数のルーティングトレースとを含む。複数のルーティングトレースは、第1のルーティングトレースを含み、第1のルーティングトレースの少なくとも第1の部分は、第1の金属層内に、複数のソースラインの第1のソースラインに平行でアクティブ部分に配置される。複数のルーティングトレースは、更に、第2のルーティングトレースと、第1の金属層内の第1のルーティングトレースに平行でアクティブ部分内に配置された第2のルーティングトレースの第1の部分と、非アクティブ部分の第2の金属層内に配置され第1のルーティングトレースと交差する第2のルーティングトレースの第2の部分とを含み、第2のルーティングトレースは、第1のビアを介して複数の表示電極の第1の表示電極に結合される。 In another embodiment, a display device includes an active portion having multiple display electrodes, an inactive portion, multiple source lines disposed at least partially within the active portion, and multiple routing traces. The plurality of routing traces includes a first routing trace, at least a first portion of the first routing trace parallel to the first source line of the plurality of source lines and an active portion in the first metal layer. placed in The plurality of routing traces further comprises: a second routing trace, a first portion of the second routing trace parallel to the first routing trace in the first metal layer and disposed within the active portion; and a second portion of a second routing trace disposed within a second metal layer of the active portion and intersecting with the first routing trace, the second routing trace extending through the first via to the plurality of metal layers. It is coupled to a first display electrode of the display electrodes.
別の実施形態では、容量検出装置と表示装置のための処理システムは、表示装置のアクティブ部分内に少なくとも部分的に配置された複数のソースラインを駆動するように構成されたソースドライバを含む。処理システムは、更に、複数のルーティングトレースを介して容量検出装置の複数のセンサ電極に結合されるように構成されたセンサ回路を含み、複数のセンサ電極はそれぞれ、表示装置の1つ以上のコモン電極を含む。複数のルーティングトレースは、第1のルーティングトレースを含み、第1のルーティングトレースの少なくとも第1の部分は、第1の金属層内で、複数のソースラインの第1のソースラインに平行で表示装置のアクティブ部分に配置される。複数のルーティングトレースは、更に、第2のルーティングトレースと、第1の金属層内の第1のルーティングトレースに平行に表示装置のアクティブ部分内に配置された第2のルーティングトレースの第1の部分と、表示装置の非アクティブ部分内の第2の金属層内に配置され第1のルーティングトレースと交差する第2のルーティングトレースの第2の部分とを含み、第2のルーティングトレースは、第1のビアを介して複数のセンサ電極の第1のセンサ電極に結合される。 In another embodiment, a processing system for a capacitive sensing device and a display device includes a source driver configured to drive a plurality of source lines disposed at least partially within an active portion of the display device. The processing system further includes sensor circuitry configured to be coupled to a plurality of sensor electrodes of the capacitive sensing device via a plurality of routing traces, each of the plurality of sensor electrodes being connected to one or more commons of the display device. Including electrodes. The plurality of routing traces includes a first routing trace, at least a first portion of the first routing trace being parallel to the first of the plurality of source lines within the first metal layer and the display device. is placed in the active part of the The plurality of routing traces further comprises a second routing trace and a first portion of the second routing trace disposed within the active portion of the display parallel to the first routing trace within the first metal layer. and a second portion of a second routing trace disposed within a second metal layer within the non-active portion of the display device and intersecting the first routing trace, the second routing trace comprising: vias to a first sensor electrode of the plurality of sensor electrodes.
本発明の上記の特徴を詳細に理解できるように、以上に要約された本発明が、実施形態を参照してより詳細に記述され、その実施形態の幾つかは添付図面に示される。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示し、したがって、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の他の等しく有効な実施形態を許容できることに注意されたい。 So that the above features of the invention can be understood in detail, the invention summarized above will now be described in more detail with reference to embodiments, some of which are illustrated in the accompanying drawings. It should be noted, however, that the accompanying drawings depict only typical embodiments of the invention and are therefore not intended to limit the scope of the invention, as other equally effective embodiments of the invention are permissible.
理解し易くするために、可能な場合は、図に共通の同一要素を示すために同一参照数字を使用した。1つの実施形態で開示された要素は、特定の記述なしに他の実施形態でも有益に利用されうる。本明細書で引用された図面は、特に断らない限り一定の尺度に従わずに描かれていることを理解されたい。また、図面は多くの場合単純化され、詳細又は構成要素は表現と説明を分かりやくするために省略されている。図面と考察は、類似名称が類似要素を示す後述される原理を説明するものである。 For ease of understanding, where possible, identical reference numerals have been used to denote identical elements that are common to the figures. Elements disclosed in one embodiment may be beneficially utilized on other embodiments without specific recitation. It should be understood that the drawings referred to herein are not drawn to scale unless otherwise noted. Also, the drawings are often simplified and details or components are omitted for clarity of presentation and explanation. The drawings and discussion illustrate the principles set forth below in which like names refer to like elements.
図1は、本発明の実施形態による典型的な入力装置100のブロック図である。入力装置100は、電子システム(図示せず)への入力を提供するように構成されうる。本文書で使用されるとき、用語「電子システム」(又は「電子装置」)は、情報を電子的に処理できる任意のシステムを幅広く指す。電子システムの幾つかの非限定的な例には、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレット、ウェブブラウザ、電子ブックリーダ、携帯情報端末(PDA)などのあらゆるサイズ及び形状のパーソナルコンピュータが含まれる。追加の例示的な電子システムには、入力装置100を含む物理キーボード、別個ジョイスティック又はキースイッチなどの複合入力装置が含まれる。更に他の例示的な電子システムには、データ入力装置(リモートコントロールとマウスを含む)などの周辺装置と、データ出力装置(表示画面とプリンタを含む)が含まれる。他の例には、遠隔端末、キオスク及びテレビゲーム機(例えば、ビデオゲーム機、携帯ゲーム機など)が含まれる。他の例には、通信装置(スマートフォンなどの携帯電話を含む)と、媒体装置(レコーダ、エディタ、及びテレビ、セットトップボックス、音楽プレーヤ、デジタルフォトフレーム及びデジタルカメラなどの再生装置を含む)が含まれる。更に、電子システムは、入力装置に対するホストでもスレーブでもよい。
FIG. 1 is a block diagram of a
入力装置100は、電子システムの物理部分として実現されてもよく、電子システムとは物理的に別個でもよい。必要に応じて、入力装置100は、バス、ネットワーク、及び他の有線又は無線相互接続のいずれか1つ以上を使用して電子システムの一部分と通信できる。例には、I2C、SPI、PS/2、ユニバーサルシリアルバス(USB)、Bluetooth、RF及びIRDAが含まれる。
図1で、入力装置100は、検出領域120内の1つ以上の入力オブジェクト140によって提供された入力を検出するように構成された近接センサデバイス(しばしば「タッチパッド」又は「タッチセンサデバイス」とも呼ばれる)として示される。例示的な入力オブジェクトには、図1に示されたような指とスタイラスが含まれる。
In FIG. 1,
検出領域120は、入力装置100がユーザ入力(例えば、1つ以上の入力オブジェクト140によって提供されたユーザ入力)を検出できる入力装置100の上、周囲、中及び/又は近くの任意の空間を包含する。特定の検出領域のサイズ、形状及び位置は、実施形態によって大きく異なりうる。幾つかの実施形態では、検出領域120は、信号対雑音比によって十分に正確なオブジェクト検出が妨げられるまで、入力装置100の表面から空間内に1つ以上の方向に拡張する。この検出領域120が特定方向に拡張する距離は、様々な実施形態では、約1ミリメートル未満、数ミリメートル、数センチメートル以上でよく、使用される検出技術の種類と要求精度により大きく異なりうる。したがって、幾つかの実施形態は、入力装置100のどの面とも接触しないこと、入力装置100の入力面(例えば、タッチ面)との接触、何らかの大きさの印加力又は圧力と結合された入力装置100の入力面との接触、及び/又はこれらの組み合わせを含む入力を検出する。様々な実施形態では、入力面は、センサ電極が中にあるケーシングの表面、センサ電極又は任意のケーシングの上に貼り付けられた表面板などによって提供されうる。幾つかの実施形態では、検出領域120は、入力装置100の入力面に投影されたとき長方形を有する。
入力装置100は、センサ構成要素と検出技術の任意の組み合わせを利用して、検出領域120内のユーザ入力を検出できる。入力装置100は、ユーザ入力を検出するための1つ以上の検出要素を有する。幾つかの非限定的な例として、入力装置100は、容量、弾性、抵抗、誘導、磁性、音響、超音波、及び/又は光学技術を使用できる。
幾つかの実施態様は、一次元、二次元、三次元又はより高次元の空間に及ぶ画像を提供するように構成される。幾つかの実施態様は、特定の軸又は平面に沿った入力の投影を提供するように構成される。 Some embodiments are configured to provide images that span one, two, three, or higher dimensional spaces. Some implementations are configured to provide a projection of the input along a particular axis or plane.
入力装置100の幾つかの容量性実施態様では、電界を作成するために電圧又は電流が印加される。近くの入力オブジェクトが、電界を変化させ、電圧や電流などの変化として検出されうる容量結合の検出可能な変化を生成する。
In some capacitive implementations of
幾つかの容量性実施態様は、アレイ又は他の規則的若しくは不規則的パターンの容量検出要素を利用して電界を作成する。幾つかの容量性実施態様では、個別の検出要素がオーム短絡されてより大きいセンサ電極が形成されうる。幾つかの容量性実施態様は、均一抵抗でよい抵抗シートを利用する。 Some capacitive implementations utilize an array or other regular or irregular pattern of capacitive sensing elements to create an electric field. In some capacitive implementations, individual sensing elements can be ohmically shorted to form a larger sensor electrode. Some capacitive implementations utilize resistive sheets that can be of uniform resistance.
幾つかの容量性実施態様は、センサ電極と入力オブジェクトの間の容量結合の変化に基づく「自己キャパシタンス」(又は「絶対キャパシタンス」)検出方法を利用する。様々な実施形態では、センサ電極近くの入力オブジェクトは、センサ電極近くの電界を変化させ、それにより測定容量結合が変化する。一実施態様では、絶対キャパシタンス検出方法は、センサ電極を基準電圧(例えば、系統接地)に対して変調し、センサ電極と入力オブジェクトの間の容量結合を検出することによって機能する。 Some capacitive implementations utilize a "self-capacitance" (or "absolute capacitance") sensing method based on changes in capacitive coupling between the sensor electrode and the input object. In various embodiments, an input object near the sensor electrodes changes the electric field near the sensor electrodes, thereby changing the measured capacitive coupling. In one implementation, the absolute capacitance detection method works by modulating the sensor electrode with respect to a reference voltage (eg, grid ground) and detecting capacitive coupling between the sensor electrode and the input object.
幾つかの容量性実施態様は、センサ電極間の容量結合の変化に基づく「相互キャパシタンス」(又は「トランスキャパシタンス」)検出方法を利用する。様々な実施形態では、センサ電極近くの入力オブジェクトは、センサ電極間の電界を変化させ、したがって測定容量結合が変化する。1つの実施態様では、トランス容量検出方法は、1つ以上のトランスミッタセンサ電極(「トランスミッタ電極」又は「トランスミッタ」とも)と1つ以上のレシーバセンサ電極(「レシーバ電極」又は「レシーバ」とも)の間の容量結合を検出することによって機能する。トランスミッタセンサ電極は、基準電圧(例えば、系統接地)に対して変調されてトランスミッタ信号を送信する。レシーバセンサ電極は、結果信号の受け取りを容易にするために基準電圧に対して実質的に一定に保持されうる。結果信号は、1つ以上のトランスミッタ信号及び/又は環境的干渉(例えば、他の電磁気信号)の1つ以上の発生源に対応する影響を含みうる。センサ電極は、専用のトランスミッタ又はレシーバでもよく、送信と受信を両方行うように構成されてもよい。 Some capacitive implementations utilize "mutual capacitance" (or "transcapacitance") sensing methods based on changes in capacitive coupling between sensor electrodes. In various embodiments, an input object near the sensor electrodes changes the electric field between the sensor electrodes, thus changing the measured capacitive coupling. In one embodiment, the transcapacitive sensing method comprises one or more transmitter sensor electrodes (also "transmitter electrodes" or "transmitter") and one or more receiver sensor electrodes (also "receiver electrodes" or "receiver"). It works by detecting capacitive coupling between The transmitter sensor electrodes transmit transmitter signals modulated with respect to a reference voltage (eg, grid ground). The receiver sensor electrodes can be held substantially constant with respect to a reference voltage to facilitate reception of the resulting signal. The resulting signal may include effects corresponding to one or more transmitter signals and/or one or more sources of environmental interference (eg, other electromagnetic signals). The sensor electrodes may be dedicated transmitters or receivers, and may be configured to both transmit and receive.
図1で、処理システム110は、入力装置100の一部として示される。処理システム110は、入力装置100のハードウェアを作動させて検出領域120内の入力を検出するように構成される。処理システム110は、1つ以上の集積回路(IC)及び/又は他の回路構成要素の一部又は全てを含む。例えば、相互キャパシタンスセンサデバイスの処理システムは、トランスミッタセンサ電極によって信号を送信するように構成されたトランスミッタ回路、及び/又はレシーバセンサ電極によって信号を受け取るように構成されたレシーバ回路を含みうる。幾つかの実施形態では、処理システム110は、また、ファームウェアコード、ソフトウェアコードなどの電子的に読み取り可能な命令を含む。幾つかの実施形態では、処理システム110を構成する構成要素は、入力装置100の検出要素の近くなどに一緒に配置される。他の実施形態では、処理システム110の構成要素は物理的に別個であり、1つ以上の構成要素は入力装置100の検出要素の近くにあり、1つ以上の構成要素は他の場所にある。例えば、入力装置100は、デスクトップコンピュータに結合された周辺装置でよく、処理システム110は、デスクトップコンピュータの中央処理装置及び中央処理装置とは別個の1つ以上のIC(多くの場合ファームウェアと関連付けられた)上で動作するように構成されたソフトウェアを含みうる。別の例として、入力装置100が、電話に物理的に組み込まれ、処理システム110が、電話のメインプロセッサの一部分である回路とファームウェアを含みうる。幾つかの実施形態では、処理システム110は、入力装置100の実現に専用にされる。他の実施形態では、処理システム110は、また、表示画面の作動や触覚アクチュエータの駆動などの他の機能を実行する。
In FIG. 1,
処理システム110は、処理システム110の様々な機能を処理する1組のモジュールとして実現されうる。各モジュールは、処理システム110の一部分である回路、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせを含みうる。様々な実施形態では、モジュールの様々な組み合わせが使用されうる。例示的モジュールには、センサ電極や表示画面などのハードウェアを作動するためのハードウェア作動モジュール、センサ信号や位置情報などのデータを処理するためのデータ処理モジュール、及び情報を報告するための報告モジュールが含まれる。更に他の例示的モジュールには、入力を検出する検出要素を作動させるように構成されたセンサ作動モジュール、モード変更ジェスチャなどのジェスチャを識別するように構成された識別モジュール、及び作動モードを変更するためのモード変更モジュールが含まれる。
幾つかの実施形態では、処理システム110は、1つ以上のアクションを引き起こすことによって検出領域120内のユーザ入力(又は、ユーザ入力の欠如)に直接応答する。例示的アクションには、動作モードの変更、並びにカーソル移動、選択、メニューナビゲーション、及び他の機能などのGUIアクションが含まれる。幾つかの実施形態では、処理システム110は、入力(又は、入力の欠如)に関する情報を電子システムのどこかの部分(例えば、そのような別個の中央処理システムがある場合は、処理システム110とは別個の電子システムの中央処理システム)に提供する。幾つかの実施形態では、電子システムのある部分が、処理システム110から受け取った情報を処理してユーザ入力に基づいて動作し、例えば、モード変更アクションやGUIアクションを含むあらゆるアクションを容易にする。
In some embodiments,
例えば、幾つかの実施形態では、処理システム110は、入力装置100の検出要素を作動させて、検出領域120内の入力(又は、入力の欠如)を示す電気信号を生成する。処理システム110は、電子システムに提供される情報を生成する際に電気信号に任意の適切な量の処理を実行できる。例えば、処理システム110は、センサ電極から得られたアナログ電気信号をデジタル化する。別の例として、処理システム110は、フィルタリングや他の信号調整を実行する。更に別の例として、処理システム110は、ベースラインを控除するか又は他の方法で考慮して、情報が電気信号とベースラインとの差を反映するようにする。更に他の例として、処理システム110は、位置情報の決定、入力のコマンドとしての認識、手書きの認識などを行いうる。
For example, in some embodiments,
本明細書で使用される「位置情報」は、絶対位置、相対位置、速度、加速度及び他のタイプの空間情報を広く含む。例示的な「ゼロ次元」位置情報は、近/遠又は接触/非接触情報を含む。典型的な「一次元の」位置情報は、軸に沿った位置を含む。典型的な「二次元の」位置情報は、平面内の運動を含む。典型的な「三次元」位置情報は、空間内の瞬間又は平均速度を含む。更に他の例は、空間情報の他の表現を含む。また、例えばある期間にわたる位置、運動又は瞬間速度を追跡する履歴データを含む、1種類以上の位置情報に関する履歴データが決定されかつ/又は記憶されうる。 "Positional information" as used herein broadly includes absolute position, relative position, velocity, acceleration and other types of spatial information. Exemplary "zero-dimensional" location information includes near/far or contact/non-contact information. Typical "one-dimensional" positional information includes position along an axis. Typical "two-dimensional" positional information includes in-plane motion. Typical "three-dimensional" position information includes instantaneous or average velocity in space. Still other examples include other representations of spatial information. Also, historical data relating to one or more types of location information may be determined and/or stored, including, for example, historical data tracking position, motion, or instantaneous velocity over time.
幾つかの実施形態では、入力装置100は、処理システム110又は他の処理システムによって作動される追加の入力構成要素によって実現される。そのような追加の入力構成要素は、検出領域120内の入力のための冗長機能又は他の機能を提供できる。図1は、入力装置100を使用した項目の選択を容易にするために使用されうる検出領域120近くのボタン130を示す。他のタイプの追加の入力構成要素には、スライダ、ボール、ホイール、スイッチなどが含まれる。これと反対に、幾つかの実施形態では、入力装置100は、他の入力構成要素なしで実現されうる。
In some embodiments,
幾つかの実施形態では、入力装置100は、タッチスクリーンインタフェースを含み、検出領域120は、表示画面のアクティブ領域の少なくとも一部分と重なる。例えば、入力装置100は、表示画面を覆う実質的に透明なセンサ電極を含み、関連電子システムのためのタッチスクリーンインタフェースを提供できる。表示画面は、視覚的インタフェースをユーザに表示できる任意のタイプの動的表示装置でよく、任意のタイプの発光ダイオード(LED)、有機LED(OLED)、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマ、エレクトロルミネセンス(EL)又は他の表示技術を含みうる。入力装置100と表示画面は、物理要素を共用できる。例えば、幾つかの実施形態は、表示と検出に同じ電気構成要素の幾つかを利用できる。別の例として、表示画面は、処理システム110によって一部又は全体が作動されうる。
In some embodiments,
本発明の多くの実施形態が、完全機能装置の文脈で述べられているが、本発明の機構が、プログラム製品(例えば、ソフトウェア)として様々な形態で配布されうることを理解されたい。例えば、本発明の機構は、電子プロセッサによって読み取り可能な情報保持媒体(例えば、処理システム110によって読み取り可能な非一時的コンピュータ読み取り可能及び/又は記録可能/書き込み可能な情報保持媒体)上のソフトウェアプログラムとして実現され配布されうる。更に、本発明の実施形態は、配布を行うために使用される特定タイプの媒体にかかわらず等しく適用される。非一時的で電子的読み取り可能な媒体の例には、様々なディスク、メモリスティック、メモリカード、メモリモジュールなどが挙げられる。電子的に読み取り可能な媒体は、フラッシュ、光、磁気、ホログラフィ、又は他の記憶技術に基づきうる。 Although many embodiments of the invention are described in the context of a fully functional device, it should be understood that the features of the invention may be distributed in various forms as a program product (eg, software). For example, mechanisms of the present invention may be implemented by executing software programs on an information-bearing medium readable by an electronic processor (eg, a non-transitory computer-readable and/or recordable/writable information-bearing medium readable by processing system 110). can be implemented and distributed as Moreover, embodiments of the present invention apply equally regardless of the particular type of medium used to carry out the distribution. Examples of non-transitory electronically readable media include various discs, memory sticks, memory cards, memory modules, and the like. Electronically readable media may be based on flash, optical, magnetic, holographic, or other storage technology.
図2は、幾つかの実施形態による入力装置100の容量検出装置200を表すブロック図である。例示と記述を明瞭にするために、図2は、容量検出装置200の検出要素を長方形マトリクスで示し、検出要素と処理システム110の間の様々な相互接続などの様々な構成要素を示さない。電極パターン250は、長方形マトリクスで配置された複数のセンサ電極260を含み、その間にグリッド電極270が配置されている。センサ電極260は、J行K列で配列され、ここで、JとKは正整数であるが、JとKの一方はゼロでよい。電極パターン250は、極性配列、繰り返しパターン、非繰り返しパターン、不均一配列、単一行若しくは列、又は他の適切な配列など、他のパターンのセンサ電極260を含みうる。更に、センサ電極260は、円形、矩形、菱形、星形、正方形、非凸状、凸状、非凹状、凹状などの任意の形状でよい。更に、センサ電極260は、複数の別個のサブ電極に細分されうる。グリッド電極270は、複数の電極に分割されうる。図2の例では、電極パターン250は、複数のグリッド電極270-1~270-Nを含み、Nは正の整数である。グリッド電極270-1~270-Nは、互いに電気的に結合されてもよく、互いから電気的に絶縁されてもよい。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a
センサ電極260は、典型的には、オーム抵抗で互いに分離される。更に、センサ電極260が複数のサブ電極を含む場合、サブ電極は、オーム抵抗で互いに分離されうる。更に、一実施形態では、センサ電極260は、センサ電極260間にあるグリッド電極270からオーム抵抗で分離されうる。一例では、グリッド電極270は、グリッド電極270の窓216内に配置されたセンサ電極260の1つ以上を取り囲みうる。グリッド電極270は、シールドとして使用されてもよく、センサ電極260によって容量検出を行うときに使用するガード信号を伝えるために使用されてもよい。あるいは又は更に、グリッド電極270は、容量検出を実行するときにセンサ電極として使用されうる。更に、グリッド電極270は、センサ電極260と同一平面内でよいが、これは要件ではない。例えば、グリッド電極270は、異なる基板上に配置されてもよく、同じ基板のセンサ電極260と異なる側に配置されてもよい。グリッド電極270は、任意選択であり、幾つかの実施形態では、グリッド電極270は存在しない。別の実施形態では、センサ電極260は、グリッド電極270の一部分と重なりうる。重なり部分は、センサ電極260とグリッド電極270が互いから絶縁された(例えば、様々な層又はジャンパを使用して)領域内に生じる。センサ電極260、グリッド電極270又はこれら両方は、検出領域120内に配置されうる。電極パターン250は、ルーティングトレース(後述)によって処理システム110に結合される。
Sensor electrodes 260 are typically separated from each other by ohmic resistors. Additionally, if the sensor electrode 260 includes multiple sub-electrodes, the sub-electrodes can be separated from each other by ohmic resistances. Further, in one embodiment, the sensor electrodes 260 may be separated from the
処理システム110は、センサ回路204を有するフロントエンド208を含みうる。センサ回路204は、電極パターン250を作動させて、結果信号を、検出周波数を有する容量検出信号を使用するセンサ電極から受け取る。処理システム110は、結果信号から容量測定値を決定するように構成された処理モジュール220を含みうる。処理モジュール220は、デジタル信号プロセサ(DSP)、マイクロプロセッサなどのプロセッサ回路を含みうる。処理モジュール220は、結果信号からのオブジェクト位置の決定など、様々な機能を実行するためにプロセッサ回路によって実行されるように構成されたソフトウェア及び/又はファームウェアを含みうる。あるいは、処理モジュール220の機能の一部又は全ては、完全にハードウェアで(例えば、集積回路を使用して)実現されうる。処理モジュール220は、容量測定値の変化を追跡して検出領域120内の入力オブジェクトを検出できる。処理システム110は、他のモジュール構成を含みうるが、フロントエンド208と処理モジュール220によって実行される機能は、一般に、処理システム110内の1つ以上のモジュール又は回路によって実行されうる。処理システム110は、他のモジュール及び回路を含むことができ、幾つかの実施形態で後述されるような他の機能を実行できる。
処理システム110は、絶対容量検出モード又はトランス容量検出モードで作動できる。絶対容量検出モードで、センサ回路204内のレシーバは、電極パターン250のセンサ電極260上の電圧、電流、又は電荷を測定し、センサ電極260は、絶対容量検出信号で変調されて結果信号を生成する。処理モジュール220は、結果信号から絶対容量測定値を生成する。処理モジュール220は、絶対容量測定値の変化を追跡して検出領域120内の入力オブジェクトを検出できる。
The
トランス容量検出モードで、幾つかの電極260はトランスミッタ電極でよく、他の電極260はレシーバ電極でよい。あるいは、グリッド電極270はトランスミッタ電極を含むことができ、センサ電極260はレシーバ電極を含みうる。センサ回路204は、1つ以上のトランスミッタ電極を容量検出信号(トランス容量検出モードではトランスミッタ信号又は変調信号とも呼ばれる)で駆動する。センサ回路204内のレシーバは、1つ以上のレシーバ電極で電圧、電流又は電荷を測定して結果信号を生成する。結果信号は、容量検出信号及び検出領域120内の入力オブジェクトの影響を含む。処理モジュール220は、結果信号からトランス容量測定値を生成する。処理モジュール220は、トランス容量測定値の変化を追跡して検出領域120内の入力オブジェクトを検出できる。
In transcapacitive sensing mode, some electrodes 260 may be transmitter electrodes and other electrodes 260 may be receiver electrodes. Alternatively,
幾つかの実施形態では、処理システム110は、電極パターン250を「走査」して容量測定値を決定する。トランス容量検出モードで、処理システム110は、1つのトランスミッタ電極が1度に送信するか複数のトランスミッタ電極が同時に送信するように電極パターン250を動作させうる。複数のトランスミッタ電極が同時に送信する場合、それらの複数のトランスミッタ電極が、同じトランスミッタ信号を送信し、実質的により大きいトランスミッタ電極を作成でき、あるいは、それらの複数のトランスミッタ電極が、異なるトランスミッタ信号を送信できる。例えば、複数のトランスミッタ電極は、レシーバ電極の結果信号に対する複合的な影響を独立に決定できるようにする1つ以上の符号体系に従って様々なトランスミッタ信号を送信できる。絶対容量検出モードで、処理システム110は、結果信号を1つのセンサ電極260から1度に受け取ってもよく、複数のセンサ電極260から一度に受け取ってもよい。
In some embodiments,
どちらの検出モードでも、処理システム110は、結果信号を使用して容量画素における容量測定値を決定できる。容量画素からの1組の測定値は、画素における容量測定値を表す「容量イメージ」(「容量フレーム」とも)を構成する。処理システム110は、複数の時間期間にわたって複数の容量イメージを取得でき、容量イメージ間の差を決定して検出領域120内の入力に関する情報を導出できる。例えば、処理システム110は、連続期間にわたって取得された連続容量イメージを使用して、検出領域120に入り、そこから出て、その中のある1つ以上の入力オブジェクトの運動を追跡できる。
In either detection mode, the
入力装置100のベースライン容量は、検出領域120内に入力オブジェクトがないことに関連付けられた容量イメージ又は容量プロファイルである。ベースライン容量は、環境及び作動条件により変化し、処理システム110は、ベースライン容量を様々な方法で評価できる。例えば、幾つかの実施形態では、処理システム110は、検出領域120に入力オブジェクトがないことが決定されたときに「ベースラインイメージ」又は「ベースラインプロファイル」を取得し、それらのベースラインイメージ又はベースラインプロファイルをベースライン容量の評価として使用する。処理モジュール220は、容量測定においてベースライン容量を考慮でき、したがって、容量測定値は、「デルタ容量測定値」と呼ばれうる。したがって、用語「容量測定値」は、本明細書で使用されるとき、決定されたベースラインに対するデルタ測定値を含む。
The baseline capacity of
幾つかのタッチスクリーン実施形態で、センサ電極260の少なくとも1つは、「Vcom」電極(コモン電極)、ゲート電極、ソース電極、アノード電極及び/又はカソード電極の1つ以上のセグメントなど、表示画面の表示の更新に使用される表示装置280の1つ以上の表示電極を含む。これらの表示電極は、適切な表示画面基板上に配置されうる。例えば、表示電極は、幾つかの表示画面(例えば、面内切替(IPS)又は面線切替(PLS)有機発光ダイオード(OLED))では透明基板(ガラス基板、TFTガラス、又は他の透明材料)上に配置され、幾つかの表示画面(例えば、パターン化垂直配向(PVA)又はマルチドメイン垂直配向(MVA))のカラーフィルタガラスの下面上、放射層(OLED)の上などに配置されうる。表示電極が表示更新と容量検出の機能も行うので、表示電極は、「コモン電極」とも呼ばれうる。幾つかの実施形態では、グリッド電極270の少なくとも1つは、1つ以上のコモン電極を含む。様々な実施形態では、センサ電極260及び/又はグリッド電極270の各電極が、1つ以上のコモン電極を含む。他の実施形態では、センサ電極260の少なくとも2つのセンサ電極又はグリッド電極270の少なくとも2つの電極が、少なくとも1つのコモン電極を共有できる。更に、一実施形態で、センサ電極260とグリッド電極270は両方とも、表示画面基板上の表示スタック内に配置される。例示的な表示スタックは、図3に関して後述される。しかしながら、他の実施形態では、表示スタック内にはセンサ電極260又はグリッド電極270だけが(両方ではない)配置され、他のセンサ電極は表示スタック外にある(例えば、カラーフィルタガラスの反対側に配置される)。
In some touch screen embodiments, at least one of the sensor electrodes 260 is connected to the display screen, such as one or more segments of a "Vcom" electrode (common electrode), gate electrode, source electrode, anode electrode and/or cathode electrode. includes one or more display electrodes of the
一実施形態では、処理システム110は、フロントエンド208、処理モジュール220並びに他のモジュール及び/又は回路を有する特定用途向け集積回路(ASIC)などの単一の一体型コントローラを含む。別の実施形態では、処理システム110は、複数の集積回路を含むことができ、その場合、フロントエンド208、処理モジュール220並びに他のモジュール及び/又は回路が、集積回路間に分割されうる。例えば、フロントエンド208が1つの集積回路上にあり、処理モジュール220並びに他のモジュール及び/回路が1つ以上の他の集積回路上にあってもよい。幾つかの実施形態では、フロントエンド208の第1の部分が1つの集積回路上にあってもよく、フロントエンド208の第2の部分が第2の集積回路上にあってもよい。そのような実施形態では、第1と第2の集積回路の少なくとも一方は、ディスプレイドライバモジュール及び/又はディスプレイドライバモジュールなどの他のモジュールの少なくとも一部分を含む。
In one embodiment,
図3は、一実施形態による表示装置280の分解図である。容量検出装置200が、表示装置280と一体化される。表示装置280は、一般に、本明細書で薄膜トランジスタ(TFT)ガラス302と呼ばれる、第1の基板の上に位置決めれた複数の透明基板を含む。TFTガラス302上に能動素子304が形成される。能動素子304は、複数の画素を更新するように構成された表示更新回路を構成するTFT層(後述され、また参照数字304を使用して参照される)を含む。能動素子304のTFT層は、画素電極(図示せず)とVcom電極306を含む表示電極に電気的に結合されうる。一実施形態では、Vcom電極306は、TFTガラス302上に配置される。示された実施形態では、Vcom電極306は、能動素子304の上TFT層上に配置される。幾つかの実施形態では、Vcom電極306は、複数のコモン電極に分割され、表示更新と容量検出の両方に使用される。Vcom電極306は、また、表示更新にのみ使用される電極を含みうる。
FIG. 3 is an exploded view of a
表示装置280は、本明細書でカラーフィルタガラス312と呼ばれる第2の基板、レンズ318、任意選択の偏光子316、及び任意選択のアンチシャッタ膜314を含む。カラーフィルタガラス312とTFTガラス302の間に表示材料層308(例えば、液晶)が配置される。一実施形態では、カラーフィルタガラス312と表示材料308の間の層310は、1つ以上のカラーフィルタとブラックマスクを含む。カラーフィルタガラス312とTFTガラス302の間のそれらを含む領域は、本明細書では表示スタック350と呼ばれる。
一実施形態では、容量検出装置200のセンサ電極は、少なくとも部分的に表示スタック350内に配置される。レシーバ電極として作動されうる第1の複数のセンサ電極(例えば、センサ電極260)は、カラーフィルタガラス312と表示材料322(例えば、層310内)の間に配置されうる。更に、トランスミッタ電極として駆動されうる第2の複数の電極(例えば、グリッド電極270及び/又はセンサ電極260)は、Vcom電極306のコモン電極でよい。他の実施形態では、表示スタック350の外側のカラーフィルタガラス312上など、表示スタック350の外部に、第1の複数のセンサ電極が配置されうる。別の実施形態では、全ての電極(例えば、センサ電極260とグリッド電極270)が表示スタック350内に配置される。そのような一実施形態では、第1の複数の電極は、レシーバ電極として作動され、第2の複数の電極は、トランスミッタ電極として作動されうる。更に、そのような実施形態では、センサ電極260は、複数のマトリクス電極として配置され、絶対容量検出電極として及び/又はトランスミッタ電極とレシーバ電極として作動されうる。
In one embodiment, the sensor electrodes of
図4は、一実施形態による表示装置280の表示回路450を表すブロック図である。表示回路450は、表示スタック350の能動素子304内に構成されうる。表示回路450は、ソースドライバ212とゲート選択回路214に結合される。一実施形態では、図2に示されたように、ソースドライバ212は、処理システム110のフロントエンド208内のディスプレイダイバー回路210の一部である。即ち、処理システム110のフロントエンド208は、表示更新と容量検出の両方を実行するように構成されうる。一実施形態では、ディスプレイドライバ回路210は、ゲート選択回路214も含みうる。他の実施形態では、ゲート選択回路214は、処理システム110(例えば、ゲートインパネル(GIP)型の表示装置)の外部に配置されうる。
FIG. 4 is a block diagram illustrating
図4に戻ると、ソースドライバ212は、表示回路450のソースライン408に結合される。ゲート選択回路214は、表示回路450のゲートライン406に結合される。表示回路450は、複数の画素404を含み、複数の画素404はそれぞれ1つ以上のTFT402に結合される。各TFT402のソースは、それぞれのソースラインに結合される。各TFT402のゲートは、それぞれのゲートラインに結合される。各TFT402のドレインは、それぞれの画素404の画素電極に結合される。各ソースライン408は、1列の画素404内のTFTを駆動する。各ゲートライン406は、1行の画素404内のTFTを駆動する。画素404は、表示画面に画像を表示するために使用される。ゲート選択回路214によって提供されるゲート電圧とソースドライバ212によって提供される電源電圧を調整することによって、ディスプレイドライバ回路210は、画素404を設定し、表示画面上に画像を表示できる。
Returning to FIG. 4,
図5は、一実施形態による表示スタック350の一部分の概略断面図である。実施形態では、TFTガラス320上の能動素子304は、複数のTFT層503を含む。TFT層503は、金属層M1、M2及びM3、並びに層512及び514を含む。金属層M1は「第1の金属層」とも呼ばれ、金属層M2は「第2の金属層」とも呼ばれ、金属層M3は「第3の金属層」とも呼ばれる。表示スタック350は、アクティブ部分504と非アクティブ部分502を含む。アクティブ部分504は、表示回路450を含む。非アクティブ部分502は、表示回路450を構成するTFT、画素電極、表示材料などを含まないTFTガラス302上の領域である。この例では3つの金属層が示されているが、他の実施形態では、TFT層503は、2つの金属層しか含まなくてもよい。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a portion of
金属層M3は、アクティブ部分504内にTFT402のゲート電極を形成するようにパターン形成されうる。更に、金属層M3は、アクティブ部分504(図示せず)内にキャパシタ電極を形成するようにパターン形成されうる。層512は、金属層M3から金属層M2を電気的に分離する1つ以上の絶縁体層を含みうる。更に、層512は、アクティブ部分504内の金属層M2と金属層M3の間に配置された1つ以上の半導体層を含みうる。金属層M2は、アクティブ部分504内にTFT402のソース及びドレイン電極を構成するようにパターン形成されうる。層514は、金属層M1を金属層M2から電気的に分離する1つ以上の絶縁層を含みうる。層514は、また、画素電極内に形成されうる透明金属層を含みうる。各TFT402のドレインは、それぞれの画素電極に結合される。幾つかの2層実施形態では、層M1及びM2は単一金属層によって置き換えられる。
Metal layer M3 may be patterned to form the gate electrode of
金属層M3は、更に、TFT402のゲート電極に電気的に結合されたゲートライン406を形成するようにパターン形成されうる。金属層M2は、更に、TFT402のソース電極に電気的に結合されたソースライン408を構成するようにパターン形成されうる。ソースライン408は、部分的にアクティブ部分504内に配置され、部分的に非アクティブ部分502内に配置されうる。一実施形態では、ゲートライン406は、部分的にアクティブ部分504内に配置され、部分的に非アクティブ部分502内に配置されうる。他の実施形態では、ゲートライン406は、完全にアクティブ部分504内に配置されうる(例えば、GIP表示装置)。
Metal layer M3 may also be patterned to form
金属層M1は、Vcom電極306に電気的に結合されたルーティングトレースを構成するようにパターン形成されうる。示された例では、Vcom電極306は、絶縁体層516によって金属層M1から電気的に分離される。金属層M1内に形成された特定のルーティングトレースを特定のVcom電極306と電気的に結合するために、絶縁体層516にビア516が形成されうる。ルーティングトレースは、部分的にアクティブ部分504内に配置され、部分的に非アクティブ部分502内に配置されうる。一実施形態では、金属層M1は、レシーバ電極などの他のセンサ電極に電気的に結合されたルーティングトレースを構成するようにパターン形成されうる。例えば、レシーバ電極は、カラーフィルタガラス312と表示材料308の間に配置されうる。表示スタック350は、金属層M1とレシーバ電極上にパターン形成されたルーティングトレースを電気的に結合する金属ピラーなど(図示せず)を含みうる。
Metal layer M1 may be patterned to form routing traces electrically coupled to
集積回路506は、非アクティブ部分502内のTFT層304に電気的かつ機械的に結合されうる。集積回路506は、処理システム110を含みうる。集積回路506は、TFT層304に電気的かつ機械的に取り付けられた複数のピン508を含む。示された例では、集積回路506のピン508は、金属層M1にパターン形成されたボンドパッドに電気的に結合される。ボンドパッドは、層M1上にパターン形成されたルーティングトレースに電気的に結合されうる。ボンドパッドは、また、金属層M2、金属層M3又はこれらの両方に、ビアを介して電気的に結合されうる。例えば、金属層M1上のボンドパッドを、ソースラインなどの金属層M2上にパターン形成された導体と電気的に結合するために、ビア522が層514を貫通して形成されうる。金属層M2及びビア522内の導体と組み合わされたときに金属層M1上のボンドパッドを、ゲートラインなどの金属層M3上にパターン形成された導体と電気的に結合するビア520が層512に形成されうる。後述される様々な実施形態では、非アクティブ領域内の金属層M1、M2及びM3が、非平行経路を使用してルーティングトレースを集積回路506に電気的に結合する導体を含むようにパターン形成されうる。幾つかの実施形態では、ビアは、金属層M3と金属層M1の間に延在できる。
特に、Vcom電極306に電気的に結合されたルーティングトレースは、黒色マスクによって隠される。共通層上のアクティブ部分504内のクロストークとキャパシタンスの局所的不平衡を防ぐために、ルーティングトレースは、アクティブ部分504内でソースラインと交差できない。1つの実施態様では、ルーティングトレースは、表示装置の境界内でアクティブ部分504のまわりに引き回されうる。しかしながら、他の実施態様では、表示装置は、そのような境界を含まない。したがって、アクティブ部分504内で、ルーティングトレースは、ソースラインに平行でかつソースラインの間に引き回されなければならない。平行なルーティングトレースとソースラインは、非アクティブ部分502内に配置された集積回路506に結合するためにアクティブ部分504から延在されうる。しかしながら、集積回路506は、アクティブ領域504に隣接した一方の側にルーティングトレースとソースラインを平行に延在させるために全てのピン508を含むことが必要とされる。これにより、集積回路506内の処理システム110のレイアウトの柔軟性が低下する。例えば、センサ回路204は、集積回路506の別個の領域内ではなくソースドライバ212の間に配置されなければならない。ルーティングトレースとソースラインを集積回路506に平行に延在させると、集積回路506内の実装領域の使用が非効率的になる。したがって、実施形態では、非アクティブ部分502内のTFT層304の金属層は、ルーティングトレースをアクティブ部分504から集積回路506まで延在させる柔軟性を実現するようにパターン形成される。非アクティブ部分502内のTFT層304の金属層は、異なる金属層上のルーティングトレースの交差を含む、アクティブ部分504と集積回路506の間のルーティングトレースの平行でない延在を提供するようにパターン形成されうる。
In particular, routing traces electrically coupled to
図6は、一実施形態による表示装置280の一部を示す平面図である。図6は、アクティブ部分504と非アクティブ部分502の両方を含むTFTガラス302の平面図を示す。集積回路506は、非アクティブ部分502内に取り付けられる。ソースライン408は、少なくとも部分的にアクティブ部分504内に配置される。例では、ソースライン408A(「第1のソースライン」とも呼ばれる)は、金属層M2上にパターン形成され、部分的にアクティブ部分504内と部分的に非アクティブ部分502内で延在する。ソースライン408Aは、ビア522を介して集積回路506のピン508Bに電気的に結合される。ソースライン408Aは、金属層M3上にパターン形成されたゲートライン406Aに垂直で配置される。ソースライン408Aは、TFT620Aのソース電極に結合され、ゲートラインは、TFT620Aのゲート電極に結合される。
FIG. 6 is a plan view of a portion of
ルーティングトレース608B(「第1のルーティングトレース」とも呼ばれる)は、金属層M1内でパターン形成される。ルーティングトレース608Bは、ソースライン408Aに平行なアクティブ部分504内に配置された第1の部分622を含む。ルーティングトレース608Bの第1の部分622は、非アクティブ部分502内に延在する。ルーティングトレース608Bは、非アクティブ部分502内に配置され第1の部分622に垂直な第2の部分628を含む。示された例では、ルーティングトレース608Bの第2の部分628は、集積回路506の下に配置される。ルーティングトレース608Bは、ビア524Bを介してVcom層306(「第1のセンサ電極」とも呼ばれる)のコモン電極614Bに結合されうる。ルーティングトレース608Bは、ボンドパッド604を介して集積回路506のピン508Cに結合されうる。
Routing traces 608B (also called "first routing traces") are patterned in metal layer M1.
ルーティングトレース608A(「第2のルーティングトレース」とも呼ばれる)は、金属層M1と金属層M2内にパターン形成される。ルーティングトレース608Aは、ルーティングトレース608Bの第1の部分622に平行にアクティブ部分504内に配置された第1の部分624を含む。ルーティングトレース608Aの第1の部分624は、非アクティブ部分502内に延在する。ルーティングトレース608Aの第1の部分624は、金属層M1内にパターン形成される。ルーティングトレース608Aは、第1の部分624に垂直に非アクティブ部分502内に配置された第2の部分626を含む。第2の部分626は、金属層M2内にパターン形成される。第2の部分626は、ビア522Aを介して第1の部分624に電気的に結合される。示された例では、ルーティングトレース608Aの第2の部分626は、集積回路506の下に配置される。ルーティングトレース608Aは、ビア524Aを介してVcom層306(「第2のセンサ電極」とも呼ばれる)のコモン電極614Aに結合されうる。ルーティングトレース608Aは、ビア522(及び、M1上の対応するボンドパッド)を介して集積回路506のピン508Aに結合されうる。特に、ルーティングトレース608Bは、交差領域602内でルーティングトレース608Aと交差する。一般に、非アクティブ部分502内には1つ以上の交差領域602が配置されうる。示された例では、交差領域602は、集積回路506の下に配置される。
Routing traces 608A (also called "second routing traces") are patterned in metal layer M1 and metal layer M2.
図6の例から理解できるように、ソースライン408は、アクティブ部分504と非アクティブ部分502の間で互いに平行に延在できる。ソースライン408は、アクティブ部分504に隣接した集積回路506の側に沿って集積回路506のピン508に結合されうる。ソースドライバ212は、集積回路506のこの同じ側に沿って配置されうる。センサ回路204は、集積回路506の他の領域内に配置されうる。ルーティングトレース608は、アクティブ部分504内でソースライン408に平行に延在できる。しかしながら、非アクティブ部分502内で、ルーティングトレース608は、センサ回路204と関連付けられたピンに達するように、非平行構成で引き回されうる。非平行ルートは、非アクティブ部分502内でTFT層304の1つ以上の層を使用して実現されうる。更に、TFT層304の複数の金属層は、異なる金属層上のルーティングトレースの交差を実現するために使用されうる。
As can be seen from the example of FIG. 6, the source lines 408 can extend parallel to each other between the
ソースライン408、ゲートライン406及びルーティングトレース608は、TFT層304内の金属層の異なる構成を使用して構成されうる。一実施形態では、ソースライン408は、上記の例で述べたような金属層M2ではなく金属層M1上に配置されうる。一実施形態では、ソースライン408は、金属層M3上に配置されうる。一実施形態では、ゲートライン406は、上記の例で述べたような金属層M3ではなく金属層M2に配置されうる。ゲートライン406が金属層M2上で配置される場合、ソースラインは、金属層M1上か金属層M3上のどちらに配置されてもよい。一実施形態では、ゲートライン406は、上記の例に述べたように金属層M3上に配置される。次に、ソースライン408は、金属層M1上か金属層M2上のどちらに配置されもよい。
図6の示された実施形態では、1つのルーティングトレース608Aは、金属層M1と金属層M2上の部分を含み、別のルーティングトレース608Bは、金属層M1上の部分を含む。その他の構成が可能である。一実施形態では、ルーティングトレース608は、金属層M1上の部分、金属層M2上の別の部分、及び金属層M3上の別の部分を含みうる。ビアは、層M3上のルーティングトレースを層M2上のルーティングトレースの部分に電気的に結合できる。
In the illustrated embodiment of FIG. 6, one
図7は、別の実施形態による表示装置280の一部を示す平面図である。図6と同じか又は類似の図7の要素は、詳細に前述されている。幾つかの実施形態では、金属層M1は、「ダミー」トレースを含むようにパターン形成される。ダミートレースは、信号を電極にルーティングするために使用されない。電荷蓄積と表示アーティファクトを防ぐため、ダミートレースは電気的に浮動したままにできない。表示アーティファクトを防ぐため、ダミートレースは、表示中にVcomまで能動的に駆動され、容量検出中にガード信号で駆動されうる。ガード信号を受け取るために、ダミートレースは、集積回路506に電気的に結合されうる。ダミートレースは、Vcom電極に結合されたルーティングトレースと同じ制限を有する。即ち、ダミートレースは、アクティブ部分504内で共通層上のソースラインと交差できない。
FIG. 7 is a plan view showing part of a
図7の実施形態では、金属層M1上にダミートレース706が配置される。1つのダミートレース706だけが示されているが、表示スタック350は、複数のダミートレース706を含みうる。ダミートレース706は、アクティブ領域504内にソースライン408Aに平行な第1の部分を含む。ダミートレース706は、非アクティブ領域502内に第1の部分に垂直な第2の部分を含む。ダミートレース706は、ボンドパッド704を介して集積回路506のピン508Dに電気的に結合される。ダミートレース706は、交差領域702内でルーティングトレース608Aの第2の部分626と交差する。示された実施形態では、交差領域702は、集積回路506の下にある。
In the embodiment of FIG. 7, dummy traces 706 are placed on metal layer M1. Although only one
示された例では、ダミートレース706は、層M1上に配置された部分を含む。他の例では、ダミートレース706は、アクティブ部分504内の層M1上に配置された部分と、非アクティブ部分502内の層M2上に配置された別の部分とを含みうる。別の例では、ダミートレース706は、アクティブ部分504内の層M1上に配置された部分と、非アクティブ部分502内の層M2上に配置された別の部分と、非アクティブ部分502内の層M3上に配置された別の部分とを含みうる。一般に、ダミートレース706は、ルーティングトレース608と同様に引き回されうる。集積回路506の処理システム110は、容量検出中にガード信号によってダミートレース706を駆動でき、表示更新中にVcomによってダミートレース706を駆動できる。
In the example shown,
本明細書で述べた実施形態と例は、本技術とその特定用途により実施形態を最もよく説明し、それにより当業者が本発明を作成し使用することを可能にするために示された。しかしながら、当業者は、以上の説明と例が、単に説明と例示のために提示されたことを理解するであろう。述べた説明は、網羅的なものではなく本発明を開示された厳密な形態に限定するものでもない。 The embodiments and examples described in this specification are presented to best describe the embodiments in accordance with the technology and its particular application, and thereby enable any person skilled in the art to make and use the invention. However, those skilled in the art will appreciate that the foregoing description and examples have been presented for illustration and illustration only. The description set forth is neither exhaustive nor intended to limit the invention to the precise forms disclosed.
以上を考慮して、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。 In view of the above, the scope of the disclosure is determined by the following claims.
110 処理システム
200 容量検出装置
204 センサ回路
208 フロントエンド
212 ソースドライバ
214 ゲート選択回路
216 窓
220 処理モジュール
222 ピン
250 電極パターン
260 センサ電極
270 グリッド電極
280 表示装置
110
Claims (15)
第1の基板と、
前記第1の基板との間に表示材料層を挟むように設けられた第2の基板と、
前記容量検出装置の複数のセンサ電極と、
前記第1の基板に設けられ、前記表示装置のアクティブ部分内に少なくとも部分的に配置された複数のソースラインと、
前記第1の基板に設けられた複数のルーティングトレースと、
前記第1の基板に設けられ、集積回路のピンに結合するように構成されたボンドパッドと、を備え、
前記複数のセンサ電極のそれぞれは、前記表示装置の1つ以上のコモン電極を備え、
前記複数のルーティングトレースは、
第1のルーティングトレースと、
第2のルーティングトレースと、を含み、
前記第1のルーティングトレースの少なくとも第1の部分が、第1の金属層内に、前記複数のソースラインの第1のソースラインに平行かつ前記表示装置の前記アクティブ部分内に配置され、
前記第2のルーティングトレースの第1の部分が、前記第1の金属層内の前記第1のルーティングトレースに平行に前記表示装置のアクティブ部分内に配置され、
前記第2のルーティングトレースの第2の部分が、前記表示装置の非アクティブ部分内で第2の金属層内に配置されかつ前記第1のルーティングトレースと交差し、前記第2のルーティングトレースの前記第1の部分に第1のビアを介して結合され、
前記ボンドパッドは、前記非アクティブ部分内で、第2のビアを介して、前記第2のルーティングトレースの前記第2の部分に結合され、
前記第2のルーティングトレースは、第1のピラーを介して、前記複数のセンサ電極の第1のセンサ電極に結合され、
前記第1のセンサ電極は、前記第2の基板に設けられた、入力装置。 An input device including a capacitive sensing device integrated with a display device,
a first substrate;
a second substrate provided so as to sandwich a display material layer between itself and the first substrate;
a plurality of sensor electrodes of the capacitive sensing device;
a plurality of source lines provided on the first substrate and disposed at least partially within an active portion of the display device;
a plurality of routing traces provided on the first substrate;
bond pads provided on the first substrate and configured to couple to pins of an integrated circuit ;
each of the plurality of sensor electrodes comprises one or more common electrodes of the display device;
The plurality of routing traces comprises:
a first routing trace;
a second routing trace;
at least a first portion of said first routing trace disposed in a first metal layer parallel to a first of said plurality of source lines and within said active portion of said display;
a first portion of the second routing trace disposed within an active portion of the display parallel to the first routing trace in the first metal layer;
a second portion of the second routing trace disposed within a second metal layer and intersecting the first routing trace within an inactive portion of the display device ; coupled to the first portion via a first via;
the bond pad is coupled within the inactive portion to the second portion of the second routing trace via a second via;
the second routing trace is coupled to a first sensor electrode of the plurality of sensor electrodes via a first pillar;
The input device, wherein the first sensor electrode is provided on the second substrate.
前記第2のルーティングトレースの前記第2の部分は、前記集積回路の下内にある、請求項1から6のいずれか1項に記載の入力装置。 the first routing trace and the second routing trace coupled to the integrated circuit;
7. An input device as claimed in any one of claims 1 to 6, wherein the second portion of the second routing trace is within and under the integrated circuit.
前記集積回路は、前記少なくとも1つのルーティングトレースをガード信号で駆動するように構成される、請求項1から9のいずれか1項に記載の入力装置。 at least one routing trace of the plurality of routing traces coupled to the integrated circuit;
10. The input device of any one of claims 1-9, wherein the integrated circuit is configured to drive the at least one routing trace with a guard signal.
第1の基板と、
前記第1の基板との間に表示材料層を挟むように設けられた第2の基板と、
複数の表示電極を有するアクティブ部分と、
非アクティブ部分と、
前記第1の基板に設けられ、前記アクティブ部分内に少なくとも部分的に配置された複数のソースラインと、
前記第1の基板に設けられた複数のルーティングトレースと、
前記第1の基板に設けられ、集積回路のピンに結合されるように構成されたボンドパッドと、を備え、
前記複数のルーティングトレースは、
第1のルーティングトレースと、
第2のルーティングトレースと、を含み、
前記第1のルーティングトレースの少なくとも第1の部分が、第1の金属層内に、前記複数のソースラインの第1のソースラインに平行かつ前記アクティブ部分内に配置され、
前記第2のルーティングトレースの第1の部分が、前記第1の金属層内の前記第1のルーティングトレースに平行かつ前記アクティブ部分内に配置され、
前記第2のルーティングトレースの第2の部分が、前記非アクティブ部分内の第2の金属層内に配置され前記第1のルーティングトレースと交差し、前記第2のルーティングトレースの前記第1の部分に第1のビアを介して結合され、
前記ボンドパッドは、前記非アクティブ部分内で第2のビアを介して、前記第2のルーティングトレースの前記第2の部分に結合され、
前記第2のルーティングトレースは、第1のピラーを介して、前記複数の表示電極の第1の表示電極に結合され、
前記第1の表示電極は、前記第2の基板に設けられた、表示装置。 in the display device,
a first substrate;
a second substrate provided so as to sandwich a display material layer between itself and the first substrate;
an active portion having a plurality of display electrodes;
an inactive portion;
a plurality of source lines provided on the first substrate and disposed at least partially within the active portion;
a plurality of routing traces provided on the first substrate;
bond pads provided on the first substrate and configured to be coupled to pins of an integrated circuit ;
The plurality of routing traces comprises:
a first routing trace;
a second routing trace;
at least a first portion of said first routing trace disposed in a first metal layer parallel to a first of said plurality of source lines and within said active portion;
a first portion of the second routing trace disposed parallel to the first routing trace in the first metal layer and within the active portion;
a second portion of the second routing trace disposed in a second metal layer within the inactive portion and intersecting the first routing trace, the first portion of the second routing trace; through a first via to
the bond pad is coupled to the second portion of the second routing trace through a second via within the inactive portion;
the second routing trace is coupled via a first pillar to a first display electrode of the plurality of display electrodes;
The display device, wherein the first display electrode is provided on the second substrate.
前記表示装置のアクティブ部分に少なくとも部分的に配置された複数のソースラインを駆動するように構成されたソースドライバと、
複数のルーティングトレースを介して前記容量検出装置の複数のセンサ電極に結合されるように構成されたセンサ回路と、を備え、
前記複数のセンサ電極のそれぞれが、前記表示装置の1つ以上のコモン電極を含み、
第1の基板に設けられた前記複数のルーティングトレースが、
第1のルーティングトレースと、
第2のルーティングトレースと、を含み、
前記第1のルーティングトレースの少なくとも第1の部分が、第1の金属層内に、前記複数のソースラインの第1のソースラインに平行かつ前記表示装置の前記アクティブ部分内に配置され、
前記第2のルーティングトレースの第1の部分が、前記第1の金属層内の前記第1のルーティングトレースに平行かつ前記表示装置の前記アクティブ部分内に配置され、
前記第2のルーティングトレースの第2の部分が、前記表示装置の非アクティブ部分内の第2の金属層内に配置されかつ前記第1のルーティングトレースと交差し、前記前記第2のルーティングトレースの前記第1の部分に第1のビアを介して結合され、前記非アクティブ部分内でボンドパッドに第2のビアを介して結合され、
前記ボンドパッドが、前記第1の基板に配置され、集積回路のピンに結合されるように構成され、
前記第2のルーティングトレースは、前記複数のセンサ電極の第1のセンサ電極に第1のピラーを介して結合され、
前記第1のセンサ電極は、前記第1の基板との間に表示材料層を挟むように設けられた第2の基板に設けられた、処理システム。
In a processing system for a capacitive sensing device and display device,
a source driver configured to drive a plurality of source lines arranged at least partially in an active portion of the display device;
sensor circuitry configured to be coupled to a plurality of sensor electrodes of the capacitive sensing device via a plurality of routing traces;
each of the plurality of sensor electrodes includes one or more common electrodes of the display device;
the plurality of routing traces provided on the first substrate,
a first routing trace;
a second routing trace;
at least a first portion of said first routing trace disposed in a first metal layer parallel to a first of said plurality of source lines and within said active portion of said display;
a first portion of the second routing trace disposed parallel to the first routing trace in the first metal layer and within the active portion of the display;
a second portion of the second routing trace disposed within a second metal layer within an inactive portion of the display device and intersecting the first routing trace; coupled to the first portion via a first via and to a bond pad within the inactive portion via a second via;
said bond pads disposed on said first substrate and configured to be coupled to pins of an integrated circuit;
the second routing trace is coupled to a first sensor electrode of the plurality of sensor electrodes via a first pillar;
The processing system, wherein the first sensor electrode is provided on a second substrate provided so as to sandwich a display material layer between itself and the first substrate.
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C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220413 |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220427 |
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C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20220601 |
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C03 | Trial/appeal decision taken |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03 Effective date: 20220629 |
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C30A | Notification sent |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012 Effective date: 20220629 |
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A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
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R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
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